[發明專利]鈣鈦礦厚膜X射線探測器及其制備方法

有效

• 申請號: 202110031000.8
• 申請日: 2021-01-11
• 公開（公告）號: CN112768609B
• 公開（公告）日: 2022-11-01
• 發明（設計）人: 林乾乾;李威;許亞倫
• 申請（專利權）人: 武漢大學
• 主分類號: H01L51/42
• 分類號: H01L51/42;H01L51/48
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 俞琳娟

1.一種鈣鈦礦厚膜X射線探測器，其特征在于，包括：

透明導電膜基底、空穴傳輸層、鈣鈦礦厚膜、電子傳輸層、電極，

其中，所述鈣鈦礦厚膜通過真空熱共蒸發法制得，并且位于所述空穴傳輸層和所述電子傳輸層之間，所述鈣鈦礦厚膜的制備方法為：將不同的鈣鈦礦原料分別放入不同的束源爐，并分別加到各自的沸點，同時對基底進行原位加熱，然后進行真空熱共蒸；

所述鈣鈦礦厚膜為雜化鈣鈦礦材料。

2.根據權利要求1所述的鈣鈦礦厚膜X射線探測器，其特征在于：

其中，所述鈣鈦礦厚膜X射線探測器具有光敏二極管型器件結構，為P-I-N型或N-I-P型；

所述P-I-N型鈣鈦礦厚膜X射線探測器由下至上依次包括：所述透明導電膜基底、所述空穴傳輸層、所述鈣鈦礦厚膜、所述電子傳輸層、所述電極；

所述N-I-P型鈣鈦礦厚膜X射線探測器由下至上依次包括：所述透明導電膜基底、所述電子傳輸層、所述鈣鈦礦厚膜、所述空穴傳輸層、所述電極。

3.根據權利要求2所述的鈣鈦礦厚膜X射線探測器，其特征在于：

其中，在所述P-I-N型鈣鈦礦厚膜X射線探測器中，在所述電子傳輸層和所述電極之間還形成有界面修飾層；

在所述N-I-P型鈣鈦礦厚膜X射線探測器中，所述電子傳輸層和所述鈣鈦礦厚膜之間還形成有界面修飾層。

4.根據權利要求1所述的鈣鈦礦厚膜X射線探測器，其特征在于：

其中，所述鈣鈦礦厚膜為具有ABX₃化學組成的雜化鈣鈦礦材料，A選自甲胺、甲脒、銫、銣的一價陽離子，B選自鉛、錫、鍺的二價陽離子，X選自碘、溴、氯的一價負離子。

5.根據權利要求1所述的鈣鈦礦厚膜X射線探測器，其特征在于：

其中，所述鈣鈦礦厚膜的厚度為0.5～200μm。

6.根據權利要求1所述的鈣鈦礦厚膜X射線探測器，其特征在于：

其中，所述空穴傳輸層的膜厚為10～40nm；所述電子傳輸層的膜厚為50～200nm；所述界面修飾層的膜厚為1～8nm；所述電極的膜厚為50～200nm。

7.根據權利要求1所述的鈣鈦礦厚膜X射線探測器，其特征在于：

其中，所述透明導電膜基底為在玻璃或柔性基底上沉積銦摻雜的氧化錫透明導電薄膜；所述柔性基底為聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚酰亞胺中的至少一種材料制成；

所述空穴傳輸層為聚TPD、聚(3,4-乙烯二氧噻吩)-聚苯乙烯磺酸、氧化鎳、聚[雙(4-苯基)(2,4,6-三甲基苯基)胺]、4,4'-環己基二[N,N-二(4-甲基苯基)苯胺]、聚3-己基噻吩、碘化亞銅或2,2',7,7'-四[N,N-二(4-甲氧基苯基)氨基]-9,9'-螺二芴中至少一種材料制成；

所述電子傳輸層為富勒烯衍生物C70、C60、PCBM、硫化鎘、氧化錫中至少一種材料制成；

所述界面修飾層為浴銅靈、三氧化鉬、碳酸銫、氟化鋰中至少一種材料制成；

所述電極為金、銀、銅或鋁中至少一種材料制成。

8.權利要求1至7中任意一項所述的鈣鈦礦厚膜X射線探測器的制備方法，其特征在于：

鈣鈦礦厚膜的制備方法為：將不同的鈣鈦礦原料分別放入不同的束源爐，并分別加到各自的沸點，同時對基底進行原位加熱，然后進行真空熱共蒸。

9.根據權利要求8所述的鈣鈦礦厚膜X射線探測器的制備方法，其特征在于：

其中，所述鈣鈦礦原料的沸點為200～600℃，基底加熱溫度為50～150℃。

10.根據權利要求8所述的鈣鈦礦厚膜X射線探測器的制備方法，其特征在于：

其中，所述鈣鈦礦厚膜的制備方法還包括在真空熱共蒸后進行退火后處理，并且退火溫度為50～180℃。